JP6830001B2 - Transmission equipment and work robots - Google Patents

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Description

本発明は、エンコーダ情報を制御部に伝送する伝送装置及び、その伝送装置を備える作業用ロボットに関するものである。 The present invention relates to a transmission device that transmits encoder information to a control unit and a working robot including the transmission device.

近年、生産現場における省人化を図るべく、例えば、FA(Factory Automation)分野において作業用ロボットを使用した作業の自動化が進んでいる。作業用ロボットは、例えば、エンドエフェクタやアームを動かす駆動源としての電磁モータや、電磁モータを制御する制御部を備えている。制御部(例えば、アンプ)は、電磁モータの変位等を検出するエンコーダから出力されるエンコーダ情報に基づいて、電磁モータを駆動制御する。また、この種の作業用ロボットでは、エンドエフェクタ等に搭載される電磁モータやエンコーダの装置数の増加にともなって、制御部を設けた固定部と、エンコーダを設けた可動部とを接続する通信ケーブルの本数が増加する。これに対し、例えば、関節部分に設けたモータ制御回路と、固定部のホストコンピュータとの通信を多重化するものがある(例えば、特許文献1など)。 In recent years, in order to save labor at production sites, for example, in the field of FA (Factory Automation), automation of work using a work robot is progressing. The working robot includes, for example, an electromagnetic motor as a drive source for moving an end effector or an arm, and a control unit for controlling the electromagnetic motor. The control unit (for example, an amplifier) drives and controls the electromagnetic motor based on the encoder information output from the encoder that detects the displacement of the electromagnetic motor. Further, in this type of work robot, as the number of electromagnetic motors and encoder devices mounted on end effectors and the like increases, communication that connects a fixed portion provided with a control unit and a movable portion provided with an encoder is performed. The number of cables increases. On the other hand, for example, there is one that multiplexes the communication between the motor control circuit provided in the joint portion and the host computer in the fixed portion (for example, Patent Document 1).

特開昭62−137608号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-137608

ところで、上記した作業用ロボットでは、仕様の変更や開発の進展などにより、エンコーダやアンプの種類を変更する可能性がある。この際、仕様の変更等に応じてエンコーダやアンプの一方を変更した際に、他方の装置も併せて変更する必要が生じる場合がある。 By the way, in the above-mentioned working robot, there is a possibility that the type of encoder or amplifier may be changed due to a change in specifications or progress in development. At this time, when one of the encoders and amplifiers is changed according to a change in specifications or the like, it may be necessary to change the other device as well.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、エンコーダや制御部の種類の変更にともなう他の装置の変更をできるだけ抑えることができる伝送装置及び、その伝送装置を備える作業用ロボットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a transmission device capable of suppressing changes in other devices due to changes in the types of encoders and control units as much as possible, and a work robot provided with the transmission device. The purpose is to provide.

本明細書は、可動部の移動に応じたエンコーダ情報をエンコーダから入力し、前記エンコーダ情報に基づく制御を実行する制御部へ前記エンコーダ情報を出力する伝送装置であって、前記エンコーダと接続され、前記エンコーダから前記エンコーダ情報を入力するエンコーダ情報入力部と、前記エンコーダ情報入力部が入力した前記エンコーダ情報を、前記制御部で処理可能なデータ形式のデータに変換する変換処理を実行するプロトコル変換部と、前記制御部と接続され、前記プロトコル変換部により変換された変換後のエンコーダ情報を前記制御部へ出力するエンコーダ情報出力部と、外部インタフェースと、を備え、前記プロトコル変換部は、前記外部インタフェースから入力した変更データに基づいて、前記変換処理の内容を変更し、前記エンコーダから過去に入力した前記エンコーダ情報と、前記エンコーダから新たに入力した前記エンコーダ情報とに基づいて、前記可動部が移動する先である推定移動位置を推定する推定処理を実行する位置推定部を、さらに備え、前記位置推定部は、前記変更データに基づいて、前記推定処理の内容を変更する伝送装置を、開示する。また、本明細書は、伝送装置を備える作業用ロボットを、開示する。 The present specification is a transmission device that inputs encoder information according to the movement of a movable portion from an encoder and outputs the encoder information to a control unit that executes control based on the encoder information, and is connected to the encoder. An encoder information input unit that inputs the encoder information from the encoder, and a protocol conversion unit that executes a conversion process that converts the encoder information input by the encoder information input unit into data in a data format that can be processed by the control unit. An encoder information output unit that is connected to the control unit and outputs the converted encoder information converted by the protocol conversion unit to the control unit, and an external interface. The protocol conversion unit is provided with the external interface. The content of the conversion process is changed based on the change data input from the interface , and the movable portion moves based on the encoder information previously input from the encoder and the encoder information newly input from the encoder. A position estimation unit that executes an estimation process for estimating an estimated movement position to be moved is further provided, and the position estimation unit discloses a transmission device that changes the content of the estimation process based on the change data. To do. The present specification also discloses a working robot provided with a transmission device.

本開示によれば、仕様の変更や開発の進展などにより、エンコーダや制御部の種類を変更しエンコーダ情報を伝送する通信プロトコルを変更したとしても、エンコーダ情報を中継する伝送装置(プロトコル変換部)の変換処理を変更することで対応できる。 According to the present disclosure, a transmission device (protocol converter) that relays encoder information even if the type of encoder or control unit is changed and the communication protocol for transmitting encoder information is changed due to changes in specifications or progress in development. It can be dealt with by changing the conversion process of.

本実施形態の部品装着機を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the component mounting machine of this embodiment. 部品装着機のブロック図である。It is a block diagram of a component mounting machine. オンザフライ撮像をする状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state of performing on-the-fly imaging.

(1.部品装着機10の構成)
以下、本発明の作業用ロボットを具体化した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図1は、本実施形態の部品装着機10の斜視図を示している。図1には、共通ベース11上に並設された2台の部品装着機10が示されている。部品装着機10は、例えば、はんだ印刷機、基板検査機、リフロー機などの他の装置と連結され生産ラインを構成し、多数の電子部品が実装された回路基板を生産する装置である。2台の部品装着機10は、同様の構成となっている。このため、以下の説明では、2台の部品装着機10のうちの1台を中心に説明する。
(1. Configuration of parts mounting machine 10)
Hereinafter, an embodiment in which the working robot of the present invention is embodied will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a perspective view of the component mounting machine 10 of the present embodiment. FIG. 1 shows two component mounting machines 10 arranged side by side on the common base 11. The component mounting machine 10 is a device that is connected to other devices such as a solder printing machine, a substrate inspection machine, and a reflow machine to form a production line, and produces a circuit board on which a large number of electronic components are mounted. The two component mounting machines 10 have the same configuration. Therefore, in the following description, one of the two component mounting machines 10 will be mainly described.

部品装着機10は、基板搬送装置13、部品供給装置15、ヘッド駆動機構17、パーツカメラ19などの各種装置を共通ベース11上に取り付けて構成されている。なお、以下の説明では、図1に示すように、部品装着機10が並設される方向をX軸方向、搬送される回路基板の基板平面に平行でX軸方向に直角な方向をY軸方向、X軸方向及びY軸方向の両方に直角な方向をZ軸方向と称して説明する。 The component mounting machine 10 is configured by mounting various devices such as a board transfer device 13, a component supply device 15, a head drive mechanism 17, and a parts camera 19 on a common base 11. In the following description, as shown in FIG. 1, the direction in which the component mounting machines 10 are arranged side by side is the X-axis direction, and the direction parallel to the substrate plane of the circuit board to be conveyed and perpendicular to the X-axis direction is the Y-axis. A direction perpendicular to both the direction, the X-axis direction, and the Y-axis direction will be referred to as a Z-axis direction.

基板搬送装置13は、第1搬送装置21及び第2搬送装置23がY軸方向において並設された、いわゆるダブルコンベアタイプの装置である。第1及び第2搬送装置21,23の各々は、X軸方向に沿って配設された一対のコンベアベルト(図示略)を有している。第1及び第2搬送装置21,23の各々は、一対のコンベアベルトを周回させ、コンベアベルト上に支持された回路基板をX軸方向に搬送する。また、第1及び第2搬送装置21,23の各々は、部品の装着作業を行う停止位置まで搬送した回路基板を、回路基板の上部に設けられたストッパ(図示略)と、下部に設けられたクランパ(図示略)とによってZ軸方向において挟持して固定する。例えば、第1及び第2搬送装置21,23の各々は、はんだ印刷機などの上流の装置から搬入された回路基板をX軸方向に搬送し、停止位置で回路基板をクランプする。装着作業が終了すると、第1及び第2搬送装置21,23は、回路基板をX軸方向に搬送して後段の装置に搬出する。 The substrate transfer device 13 is a so-called double conveyor type device in which the first transfer device 21 and the second transfer device 23 are arranged side by side in the Y-axis direction. Each of the first and second conveyors 21 and 23 has a pair of conveyor belts (not shown) arranged along the X-axis direction. Each of the first and second conveyors 21 and 23 orbits a pair of conveyor belts and conveys the circuit board supported on the conveyor belts in the X-axis direction. Further, each of the first and second transfer devices 21 and 23 is provided with a stopper (not shown) provided at the upper part of the circuit board and a stopper (not shown) provided at the lower part of the circuit board which has conveyed the circuit board to the stop position where the parts are mounted. It is sandwiched and fixed in the Z-axis direction by a clamper (not shown). For example, each of the first and second transport devices 21 and 23 transports the circuit board carried in from the upstream device such as a solder printing machine in the X-axis direction, and clamps the circuit board at the stop position. When the mounting work is completed, the first and second transfer devices 21 and 23 transport the circuit board in the X-axis direction and carry it out to the subsequent device.

部品供給装置15は、フィーダ方式の装置であり、部品装着機10のY軸方向の前端部分(図1の左下側)に設けられている。部品供給装置15には、X軸方向に並設されて複数のフィーダ25が共通ベース11上に設けられている。各フィーダ25は、共通ベース11に対して着脱可能に構成されており、装填されたテープフィーダ27から供給位置に電子部品を供給する。テープフィーダ27は、電子部品を供給する媒体であり、多数の電子部品を一定の間隔で保持したキャリアテープが巻回されている。フィーダ25は、キャリアテープの先端が供給位置まで引き出されており、キャリアテープごとに異なる種類の電子部品を供給する。各フィーダ25の供給位置は、X軸方向に沿って並設されている。従って、供給位置は、電子部品の種類が異なればX軸方向の位置が異なる。 The component supply device 15 is a feeder type device, and is provided at a front end portion (lower left side in FIG. 1) of the component mounting machine 10 in the Y-axis direction. The component supply device 15 is provided with a plurality of feeders 25 arranged side by side in the X-axis direction on the common base 11. Each feeder 25 is configured to be removable from the common base 11, and supplies electronic components from the loaded tape feeder 27 to the supply position. The tape feeder 27 is a medium for supplying electronic components, and a carrier tape holding a large number of electronic components at regular intervals is wound around the tape feeder 27. In the feeder 25, the tip of the carrier tape is pulled out to the supply position, and different types of electronic components are supplied for each carrier tape. The supply positions of the feeders 25 are arranged side by side along the X-axis direction. Therefore, the supply position differs in the X-axis direction depending on the type of electronic component.

ヘッド駆動機構17は、XYロボット型の移動装置である。ヘッド駆動機構17は、スライダ31をX軸方向及びY軸方向にスライドさせる。スライダ31には、実装ヘッド33が取り付けられている。実装ヘッド33は、ヘッド駆動機構17を駆動することによって、部品装着機10の各々におけるフレーム部35上で任意の位置に移動する。 The head drive mechanism 17 is an XY robot type moving device. The head drive mechanism 17 slides the slider 31 in the X-axis direction and the Y-axis direction. A mounting head 33 is attached to the slider 31. By driving the head drive mechanism 17, the mounting head 33 moves to an arbitrary position on the frame portion 35 in each of the component mounting machines 10.

実装ヘッド33の下方には、ノズルホルダ37が設けられている。ノズルホルダ37は、複数の装着ノズルを下向きに保持している。装着ノズルの各々は、正負圧供給装置(図示略)を介して負圧エア、正圧エア通路に通じており、負圧にて電子部品を吸着保持し、僅かな正圧が供給されることで保持した電子部品を離脱する。実装ヘッド33は、例えば、Z軸回りにノズルホルダ37を回転可能となっている。また、実装ヘッド33は、選択した装着ノズルを個別にZ軸方向の下向きに延伸動作及び上向きに縮退動作可能となっている。また、実装ヘッド33は、選択した装着ノズルを個別にZ軸回りに回転可能となっている。実装ヘッド33は、これらの駆動動作の駆動源として、例えば、サーボモータや、サーボモータの回転位置等を検出するロータリーエンコーダを備えている。 A nozzle holder 37 is provided below the mounting head 33. The nozzle holder 37 holds a plurality of mounting nozzles downward. Each of the mounting nozzles is connected to the negative pressure air and positive pressure air passages via a positive / negative pressure supply device (not shown), and the electronic components are attracted and held by the negative pressure to supply a slight positive pressure. Remove the electronic component held by. The mounting head 33 is capable of rotating the nozzle holder 37 around the Z axis, for example. Further, the mounting head 33 is capable of individually extending the selected mounting nozzles downward in the Z-axis direction and degenerating upwardly. Further, the mounting head 33 can individually rotate the selected mounting nozzles around the Z axis. The mounting head 33 includes, for example, a servomotor, a rotary encoder that detects a rotational position of the servomotor, and the like as a drive source for these drive operations.

パーツカメラ19は、基板搬送装置13と部品供給装置15とのY軸方向における間に設けられている。パーツカメラ19は、Z軸方向の上方を撮像できるように撮像方向を設定された状態で、フレーム部35上に設置されている。本実施形態における撮像位置は、パーツカメラ19の上方空間に設定されている。パーツカメラ19は、撮像位置を通過する装着ノズルに吸着された電子部品を下方から撮像する、いわゆるオンザフライ撮像を実行する。 The parts camera 19 is provided between the board transfer device 13 and the parts supply device 15 in the Y-axis direction. The parts camera 19 is installed on the frame portion 35 in a state where the imaging direction is set so that the upper part in the Z-axis direction can be imaged. The imaging position in this embodiment is set in the space above the parts camera 19. The parts camera 19 executes so-called on-the-fly imaging in which an electronic component adsorbed on a mounting nozzle passing through an imaging position is imaged from below.

図2は、部品装着機10のブロック図を示している。なお、図2は、部品装着機10の構成の一部を示している。また、図2は、X軸方向及びY軸方向の各々に対応するアンプ43及びヘッド駆動機構17をまとめて図示している。図2に示すように、部品装着機10のメイン制御部41は、アンプ43、及び中間ボード45を介してヘッド駆動機構17と接続されている。 FIG. 2 shows a block diagram of the component mounting machine 10. Note that FIG. 2 shows a part of the configuration of the component mounting machine 10. Further, FIG. 2 collectively shows an amplifier 43 and a head drive mechanism 17 corresponding to each of the X-axis direction and the Y-axis direction. As shown in FIG. 2, the main control unit 41 of the component mounting machine 10 is connected to the head drive mechanism 17 via an amplifier 43 and an intermediate board 45.

メイン制御部41は、例えば、フレーム部35内に内蔵されている。メイン制御部41は、ヘッド駆動機構17の他に、上記した基板搬送装置13、部品供給装置15、及びパーツカメラ19と接続されている。メイン制御部41は、ヘッド駆動機構17等から各種情報を取得し、取得した情報に基づいて部品装着機10を統括的に制御する。 The main control unit 41 is built in, for example, the frame unit 35. In addition to the head drive mechanism 17, the main control unit 41 is connected to the board transfer device 13, the parts supply device 15, and the parts camera 19 described above. The main control unit 41 acquires various information from the head drive mechanism 17 and the like, and comprehensively controls the component mounting machine 10 based on the acquired information.

メイン制御部41は、メイン基板51と、サーボコントローラ52と、画像処理ボード53とを備えている。メイン基板51は、CPU、RAM等を備えたコンピュータを主体として構成され、部品装着機10における電子部品の装着作業を統括的に制御する。メイン基板51は、例えば、生産ラインの管理コンピュータ(図示略)とネットワークを通じて接続されており、部品装着機10の動作を制御するための制御データ(いわゆる、ジョブやレシピ)を、管理コンピュータからダウンロードする。メイン基板51は、ダウンロードした制御データに基づいてサーボコントローラ52及び画像処理ボード53などに対する制御を実行する。 The main control unit 41 includes a main board 51, a servo controller 52, and an image processing board 53. The main board 51 is mainly composed of a computer equipped with a CPU, RAM, and the like, and comprehensively controls the mounting work of electronic components in the component mounting machine 10. The main board 51 is connected to, for example, a production line management computer (not shown) via a network, and control data (so-called jobs and recipes) for controlling the operation of the component mounting machine 10 is downloaded from the management computer. To do. The main board 51 executes control on the servo controller 52, the image processing board 53, and the like based on the downloaded control data.

サーボコントローラ52は、メイン基板51の制御に基づいて、アンプ43を制御する。サーボコントローラ52は、サーボネットワークケーブル61を介して、アンプ43と接続されている。サーボネットワークケーブル61は、例えば、LANケーブルである。 The servo controller 52 controls the amplifier 43 based on the control of the main board 51. The servo controller 52 is connected to the amplifier 43 via the servo network cable 61. The servo network cable 61 is, for example, a LAN cable.

アンプ43は、エンコーダケーブル62を介して中間ボード45と接続されている。中間ボード45は、エンコーダケーブル63を介してヘッド駆動機構17と接続されている。アンプ43、中間ボード45及びヘッド駆動機構17は、エンコーダケーブル62,63を介して、例えば、RS―485規格に準拠した通信を実行する。 The amplifier 43 is connected to the intermediate board 45 via an encoder cable 62. The intermediate board 45 is connected to the head drive mechanism 17 via an encoder cable 63. The amplifier 43, the intermediate board 45, and the head drive mechanism 17 execute communication conforming to, for example, the RS-485 standard via the encoder cables 62 and 63.

ヘッド駆動機構17は、リニアモータ71と、リニアエンコーダ72とを備えている。ヘッド駆動機構17は、X軸方向及びY軸方向の各々に対応してリニアモータ71及びリニアエンコーダ72を備えている。リニアモータ71は、スライダ31(図1参照)をX軸方向及びY軸方向の各々にスライドさせる駆動源として機能する。スライダ31は、リニアモータ71の駆動に基づいて、X軸方向及びY軸方向における任意の位置に移動する。 The head drive mechanism 17 includes a linear motor 71 and a linear encoder 72. The head drive mechanism 17 includes a linear motor 71 and a linear encoder 72 corresponding to each of the X-axis direction and the Y-axis direction. The linear motor 71 functions as a drive source for sliding the slider 31 (see FIG. 1) in each of the X-axis direction and the Y-axis direction. The slider 31 moves to arbitrary positions in the X-axis direction and the Y-axis direction based on the drive of the linear motor 71.

リニアモータ71は、例えば、部品装着機10に固定されたガイドレールと、ガイドレール内に設けられた励磁コイルとを備える。リニアモータ71は、ガイドレール内にN極とS極の永久磁石が交互に配設されている。励磁コイルには、スライダ31が一体的に取り付けられている。リニアモータ71は、励磁コイルに電力が供給されることによって、ガイドレール内でスライダ31(励磁コイル)を移動させる。 The linear motor 71 includes, for example, a guide rail fixed to the component mounting machine 10 and an exciting coil provided in the guide rail. In the linear motor 71, permanent magnets of N pole and S pole are alternately arranged in the guide rail. A slider 31 is integrally attached to the exciting coil. The linear motor 71 moves the slider 31 (exciting coil) in the guide rail by supplying electric power to the exciting coil.

リニアエンコーダ72は、リニアモータ71の駆動に応じてX軸方向及びY軸方向に移動するスライダ31(実装ヘッド33)の位置を検出する。リニアエンコーダ72は、スライダ31のX軸方向及びY軸方向の位置(XY座標の値)を、エンコーダ情報ED1として中間ボード45へ出力する。 The linear encoder 72 detects the position of the slider 31 (mounting head 33) that moves in the X-axis direction and the Y-axis direction according to the drive of the linear motor 71. The linear encoder 72 outputs the positions (XY coordinate values) of the slider 31 in the X-axis direction and the Y-axis direction to the intermediate board 45 as encoder information ED1.

中間ボード45は、プロトコル変換部81と、位置推定部82と、蓄積部83等を備えている。プロトコル変換部81、位置推定部82及び蓄積部83は、例えば、中間ボード45が有するFPGA(Field Programmable Gate Array)などのプログラム可能なロジックデバイス上で構成される論理回路として構築される。 The intermediate board 45 includes a protocol conversion unit 81, a position estimation unit 82, a storage unit 83, and the like. The protocol conversion unit 81, the position estimation unit 82, and the storage unit 83 are constructed as a logic circuit configured on a programmable logic device such as an FPGA (Field Programmable Gate Array) included in the intermediate board 45, for example.

中間ボード45のエンコーダ情報入力部85は、エンコーダケーブル63に接続されるコネクタである。エンコーダ情報入力部85は、エンコーダケーブル63を介してリニアエンコーダ72と接続されている。エンコーダ情報入力部85は、リニアエンコーダ72からエンコーダ情報ED1を入力する。プロトコル変換部81は、エンコーダ情報入力部85を介してリニアエンコーダ72から入力したエンコーダ情報ED1を、アンプ43やメイン制御部41で処理可能なデータ形式のデータ(エンコーダ情報ED2)に変換する変換処理を実行する。リニアエンコーダ72は、例えば、中間ボード45を介してアンプ43との間で同期式の半2重通信を実行し、エンコーダ情報ED1(エンコーダ情報ED2)の送受信を行う。この同期式通信は、例えば、HDLC(High level Data Link Control)の通信規格に準拠した通信である。プロトコル変換部81は、例えば、HDLC以外の通信プロトコルの通信によりリニアエンコーダ72からエンコーダ情報ED1を入力し、入力したエンコーダ情報ED1をHDLC規格に準拠した同期式通信のエンコーダ情報ED2に変換する。なお、ヘッド駆動機構17は、X軸方向及びY軸方向の各々に対応した複数のエンコーダ情報ED1を、別々のエンコーダケーブル63で中間ボード45へ出力してもよい。あるいは、ヘッド駆動機構17は、X軸方向及びY軸方向の各々に対応した複数のエンコーダ情報ED1を多重化し、1つの多重化データとして中間ボード45へ送信してもよい。 The encoder information input unit 85 of the intermediate board 45 is a connector connected to the encoder cable 63. The encoder information input unit 85 is connected to the linear encoder 72 via an encoder cable 63. The encoder information input unit 85 inputs the encoder information ED1 from the linear encoder 72. The protocol conversion unit 81 converts the encoder information ED1 input from the linear encoder 72 via the encoder information input unit 85 into data in a data format (encoder information ED2) that can be processed by the amplifier 43 and the main control unit 41. To execute. For example, the linear encoder 72 executes synchronous half-duplex communication with the amplifier 43 via the intermediate board 45, and transmits / receives encoder information ED1 (encoder information ED2). This synchronous communication is, for example, communication compliant with the HDLC (High level Data Link Control) communication standard. The protocol conversion unit 81 inputs encoder information ED1 from the linear encoder 72 by communication of a communication protocol other than HDLC, and converts the input encoder information ED1 into encoder information ED2 for synchronous communication conforming to the HDLC standard. The head drive mechanism 17 may output a plurality of encoder information ED1s corresponding to each of the X-axis direction and the Y-axis direction to the intermediate board 45 with separate encoder cables 63. Alternatively, the head drive mechanism 17 may multiplex a plurality of encoder information ED1s corresponding to each of the X-axis direction and the Y-axis direction and transmit them to the intermediate board 45 as one multiplexed data.

また、中間ボード45は、外部インタフェース87を備えている。外部インタフェース87は、例えば、LANインタフェースである。外部インタフェース87は、LANケーブル65を介してメイン制御部41と接続されている。LANケーブル65は、例えば、Gigabit Ethernet(登録商標)の通信規格に準拠したLANケーブルである。中間ボード45は、LANケーブル65を介してメイン制御部41から変更データCDを入力可能となっている。中間ボード45は、入力した変更データCDに基づいて、上記したプロトコル変換部81による変換処理や、後述する位置推定部82による推定処理の内容を変更する。具体的には、例えば、中間ボード45は、変更データCDとしてコンフィグデータをメイン制御部41から入力し、入力したコンフィグデータをFPGAに出力してプロトコル変換部81や位置推定部82を再構成(リコンフィグレーション)する。プロトコル変換部81及び位置推定部82は、リコンフィグされることによって処理内容を変更される。なお、変更データCDは、コンフィグデータに限らず、例えば、設定値を変更するだけのデータでもよい。また、中間ボード45は、入力した変更データCD(コンフィグデータ)をメモリ等に保存し、メモリ等からFPGAに変更データCDを読み込ませてもよい。また、中間ボード45は、プロトコル変換部81及び位置推定部82の一方の処理内容だけを変更してもよい。 Further, the intermediate board 45 includes an external interface 87. The external interface 87 is, for example, a LAN interface. The external interface 87 is connected to the main control unit 41 via the LAN cable 65. The LAN cable 65 is, for example, a LAN cable compliant with the communication standard of Gigabit Ethernet (registered trademark). The intermediate board 45 can input the change data CD from the main control unit 41 via the LAN cable 65. The intermediate board 45 changes the contents of the conversion process by the protocol conversion unit 81 described above and the estimation process by the position estimation unit 82 described later based on the input change data CD. Specifically, for example, the intermediate board 45 inputs config data as a change data CD from the main control unit 41, outputs the input config data to the FPGA, and reconfigures the protocol conversion unit 81 and the position estimation unit 82 ( Reconfigure). The processing contents of the protocol conversion unit 81 and the position estimation unit 82 are changed by being reconfigured. The change data CD is not limited to the config data, and may be, for example, data that only changes the set value. Further, the intermediate board 45 may save the input change data CD (config data) in a memory or the like and read the change data CD from the memory or the like into the FPGA. Further, the intermediate board 45 may change only the processing content of one of the protocol conversion unit 81 and the position estimation unit 82.

中間ボード45のエンコーダ情報出力部86は、エンコーダケーブル62に接続されるコネクタである。エンコーダ情報出力部86は、エンコーダケーブル62を介してアンプ43(制御部の一例)と接続されている。プロトコル変換部81は、エンコーダ情報出力部86を介して、変換後のエンコーダ情報ED2をアンプ43へ出力する。アンプ43は、ヘッド駆動機構17(中間ボード45)から入力したエンコーダ情報ED2を、サーボネットワークケーブル61を介してサーボコントローラ52へ転送する。 The encoder information output unit 86 of the intermediate board 45 is a connector connected to the encoder cable 62. The encoder information output unit 86 is connected to an amplifier 43 (an example of a control unit) via an encoder cable 62. The protocol conversion unit 81 outputs the converted encoder information ED2 to the amplifier 43 via the encoder information output unit 86. The amplifier 43 transfers the encoder information ED2 input from the head drive mechanism 17 (intermediate board 45) to the servo controller 52 via the servo network cable 61.

サーボコントローラ52は、エンコーダ情報ED2に基づいて、アンプ43を介してリニアモータ71を制御する。サーボコントローラ52は、例えば、産業用ネットワーク(SynqNetなど)による通信を、サーボネットワークケーブル61を介してアンプ43と実行する。サーボコントローラ52は、メイン基板51からの指示情報(移動先の情報など)と、リニアエンコーダ72から取得したエンコーダ情報ED2とに基づいて、リニアモータ71の目標となる位置や速度を算出する。サーボコントローラ52は、算出した目標値に応じてリニアモータ71の位置等を変更するためのトルク指令TCをアンプ43に対して行う。 The servo controller 52 controls the linear motor 71 via the amplifier 43 based on the encoder information ED2. For example, the servo controller 52 executes communication by an industrial network (SynqNet or the like) with the amplifier 43 via the servo network cable 61. The servo controller 52 calculates a target position and speed of the linear motor 71 based on the instruction information (movement destination information and the like) from the main board 51 and the encoder information ED2 acquired from the linear encoder 72. The servo controller 52 issues a torque command TC to the amplifier 43 to change the position of the linear motor 71 or the like according to the calculated target value.

アンプ43は、トルク指令TCに基づいて、X軸方向及びY軸方向の各々に対応したリニアモータ71の励磁コイルに供給する電力V(電流や電圧)を変更する。アンプ43は、リニアモータ71の位置などを変更し、実装ヘッド33の位置や移動速度を制御する。これにより、サーボコントローラ52は、算出した目標値に応じてPID制御などのフィードバック制御を実行し、ヘッド駆動機構17(スライダ31)の位置や速度を適宜変更する。実装ヘッド33は、ヘッド駆動機構17の駆動に応じてフレーム部35上で任意のXY座標の位置に移動する。 The amplifier 43 changes the electric power V (current or voltage) supplied to the exciting coil of the linear motor 71 corresponding to each of the X-axis direction and the Y-axis direction based on the torque command TC. The amplifier 43 changes the position of the linear motor 71 and controls the position and moving speed of the mounting head 33. As a result, the servo controller 52 executes feedback control such as PID control according to the calculated target value, and appropriately changes the position and speed of the head drive mechanism 17 (slider 31). The mounting head 33 moves to a position of arbitrary XY coordinates on the frame portion 35 according to the driving of the head driving mechanism 17.

また、画像処理ボード53は、装着作業の各段階において、中間ボード45から設定情報D1を入力する。画像処理ボード53は、入力した設定情報D1に基づいて、撮像の開始を指示する撮像開始情報TRをパーツカメラ19に送信する。また、画像処理ボード53は、パーツカメラ19で撮像した画像データを入力し、実装ヘッド33の吸着ノズルに保持された電子部品の状態などを検出する。 Further, the image processing board 53 inputs the setting information D1 from the intermediate board 45 at each stage of the mounting work. The image processing board 53 transmits the image pickup start information TR instructing the start of image pickup to the parts camera 19 based on the input setting information D1. Further, the image processing board 53 inputs the image data captured by the parts camera 19 and detects the state of the electronic component held by the suction nozzle of the mounting head 33.

(2.移動位置の推定)
上記したようにパーツカメラ19は、移動中の実装ヘッド33をオンザフライ撮像する。また、中間ボード45の位置推定部82は、実装ヘッド33の装着ノズルがパーツカメラ19の撮像位置を通過するタイミングを示す設定情報D1を、設定情報出力部88から画像処理ボード53に出力する。設定情報出力部88は、例えば、撮像タイミングを示す差動信号を設定情報D1として画像処理ボード53に出力するI/Oインタフェースである。なお、設定情報D1の伝送方法は、差動伝送に限らず、例えば、フォトカプラを用いてもよい。
(2. Estimating the moving position)
As described above, the parts camera 19 takes an on-the-fly image of the moving mounting head 33. Further, the position estimation unit 82 of the intermediate board 45 outputs the setting information D1 indicating the timing when the mounting nozzle of the mounting head 33 passes the imaging position of the parts camera 19 from the setting information output unit 88 to the image processing board 53. The setting information output unit 88 is, for example, an I / O interface that outputs a differential signal indicating the imaging timing as setting information D1 to the image processing board 53. The transmission method of the setting information D1 is not limited to differential transmission, and for example, a photocoupler may be used.

図3は、オンザフライ撮像をする状態を模式的に示している。部品装着機10は、メイン制御部41の制御に基づいて、実装ヘッド33を駆動してフィーダ25の供給位置91の電子部品92を回路基板94の装着位置95に装着する装着作業を繰り返し実行する。 FIG. 3 schematically shows a state in which on-the-fly imaging is performed. The component mounting machine 10 repeatedly executes the mounting operation of driving the mounting head 33 to mount the electronic component 92 at the supply position 91 of the feeder 25 at the mounting position 95 of the circuit board 94 based on the control of the main control unit 41. ..

まず、ヘッド駆動機構17は、装着する電子部品92を供給するフィーダ25の供給位置91の上方まで実装ヘッド33を移動させる。実装ヘッド33は、装着ノズル97によって供給位置91の電子部品92を吸着する。次に、ヘッド駆動機構17は、パーツカメラ19の上方の撮像位置99まで実装ヘッド33を移動させる。パーツカメラ19は、装着ノズル97の電子部品92を吸着している状態を下方からオンザフライ撮像する。 First, the head drive mechanism 17 moves the mounting head 33 above the supply position 91 of the feeder 25 that supplies the electronic component 92 to be mounted. The mounting head 33 attracts the electronic component 92 at the supply position 91 by the mounting nozzle 97. Next, the head drive mechanism 17 moves the mounting head 33 to the imaging position 99 above the parts camera 19. The parts camera 19 takes an on-the-fly image of the state in which the electronic component 92 of the mounting nozzle 97 is attracted from below.

次に、ヘッド駆動機構17は、基板搬送装置13(図1参照)によって停止位置に位置決めされた回路基板94の上方まで実装ヘッド33を移動させる。一方、画像処理ボード53は、パーツカメラ19の撮像データに対する画像処理を実行する。メイン制御部41は、画像処理ボード53の画像処理結果に基づいて装着ノズル97を回転等させ、装着ノズル97に保持された電子部品92の吸着位置ずれを補正する。メイン制御部41及び画像処理ボード53は、オンザフライ撮像から装着位置95に電子部品92を装着するまでの間に補正を行う。そして、実装ヘッド33は、装着ノズル97を下降させ、電子部品92を回路基板94に装着する。このように、実装ヘッド33を停止させることなく移動しながら電子部品92の位置を補正することで、実装効率の向上を図ることができる。 Next, the head drive mechanism 17 moves the mounting head 33 to the upper side of the circuit board 94 positioned at the stop position by the board transfer device 13 (see FIG. 1). On the other hand, the image processing board 53 executes image processing on the captured data of the parts camera 19. The main control unit 41 rotates the mounting nozzle 97 based on the image processing result of the image processing board 53, and corrects the suction position shift of the electronic component 92 held by the mounting nozzle 97. The main control unit 41 and the image processing board 53 make corrections between on-the-fly imaging and mounting the electronic component 92 at the mounting position 95. Then, the mounting head 33 lowers the mounting nozzle 97 to mount the electronic component 92 on the circuit board 94. In this way, by correcting the position of the electronic component 92 while moving the mounting head 33 without stopping, the mounting efficiency can be improved.

中間ボード45の位置推定部82は、リニアエンコーダ72から過去に入力したエンコーダ情報ED1と、リニアエンコーダ72から新たに入力したエンコーダ情報ED1とに基づいて、実装ヘッド33の移動する先である推定移動位置を推定する。例えば、図3に示すように、前回の通信周期においてリニアエンコーダ72から中間ボード45に取得されたエンコーダ情報ED1に基づく位置を、前回位置101とする。また、次の通信周期においてリニアエンコーダ72から中間ボード45に取得されたエンコーダ情報ED1に基づく位置を、現在位置102とする。 The position estimation unit 82 of the intermediate board 45 is estimated to move the mounting head 33 based on the encoder information ED1 previously input from the linear encoder 72 and the encoder information ED1 newly input from the linear encoder 72. Estimate the position. For example, as shown in FIG. 3, the position based on the encoder information ED1 acquired from the linear encoder 72 to the intermediate board 45 in the previous communication cycle is set as the previous position 101. Further, the position based on the encoder information ED1 acquired from the linear encoder 72 to the intermediate board 45 in the next communication cycle is set as the current position 102.

この場合、位置推定部82は、例えば、前回位置101と現在位置102とのX座標の差、即ち、前回から今回までにX軸方向に移動した距離Lx1を、エンコーダ情報ED1の1周期分の時間、即ち、移動時間で除算する。これにより、現在位置102における速度VtのX軸方向に沿った成分である速度Vxを算出する。 In this case, the position estimation unit 82 uses, for example, the difference in the X coordinates between the previous position 101 and the current position 102, that is, the distance Lx1 moved in the X-axis direction from the previous time to the current time for one cycle of the encoder information ED1. Divide by time, i.e. travel time. As a result, the velocity Vx, which is a component of the velocity Vt at the current position 102 along the X-axis direction, is calculated.

同様に、位置推定部82は、例えば、前回位置101と現在位置102とのY座標の差、即ち、前回から今回までにY軸方向に移動した距離Ly1を、エンコーダ情報ED1の1周期分の時間(移動時間)で除算する。これにより、現在位置102におけるY軸方向に沿った速度Vyを算出する。位置推定部82は、速度Vx,Vyを用いて、現在位置102を通過した後の実装ヘッド33の移動先(推定移動位置)を推定できる。 Similarly, the position estimation unit 82 sets the difference in Y coordinates between the previous position 101 and the current position 102, that is, the distance Ly1 moved in the Y-axis direction from the previous time to the present time, for one cycle of the encoder information ED1. Divide by time (travel time). As a result, the velocity Vy along the Y-axis direction at the current position 102 is calculated. The position estimation unit 82 can estimate the movement destination (estimated movement position) of the mounting head 33 after passing through the current position 102 by using the velocities Vx and Vy.

ここで、メイン基板51は、例えば、オンザフライ撮像に先立って、中間ボード45に対して設定処理を行う。例えば、生産ラインの管理コンピュータから部品装着機10に送信される制御データ(ジョブ)には、部品装着機10の装置構成を示すデータとしてパーツカメラ19の設置位置の情報が設定されている。メイン基板51は、この管理コンピュータから取得した制御データからパーツカメラ19の設置位置を検出する。そして、メイン基板51は、サーボコントローラ52に対して、実装ヘッド33を移動させるべき位置(撮像位置99や装着位置95)を指示するとともに、パーツカメラ19の撮像位置99を通知する。 Here, the main board 51 performs a setting process on the intermediate board 45, for example, prior to on-the-fly imaging. For example, in the control data (job) transmitted from the management computer of the production line to the component mounting machine 10, information on the installation position of the parts camera 19 is set as data indicating the device configuration of the component mounting machine 10. The main board 51 detects the installation position of the parts camera 19 from the control data acquired from the management computer. Then, the main board 51 instructs the servo controller 52 of the positions (imaging position 99 and mounting position 95) where the mounting head 33 should be moved, and also notifies the imaging position 99 of the parts camera 19.

サーボコントローラ52は、実装ヘッド33を移動させる位置と、撮像位置99の情報とを設定した設置位置情報D2を中間ボード45に通知する(図2参照)。サーボコントローラ52は、LANケーブル65を介して中間ボード45に設置位置情報D2を出力する。従って、本実施形態のメイン制御部41は、LANケーブル65及び外部インタフェース87を介して中間ボード45に対するオンザフライ撮像の設定を実行する。 The servo controller 52 notifies the intermediate board 45 of the installation position information D2 in which the position for moving the mounting head 33 and the information for the imaging position 99 are set (see FIG. 2). The servo controller 52 outputs the installation position information D2 to the intermediate board 45 via the LAN cable 65. Therefore, the main control unit 41 of the present embodiment executes the setting of on-the-fly imaging for the intermediate board 45 via the LAN cable 65 and the external interface 87.

位置推定部82は、サーボコントローラ52から入力した設置位置情報D2に基づいて、撮像位置99のXY座標を検出する。図3に示すように、位置推定部82は、例えば、現在位置102から撮像位置99までのX軸方向の距離Lx2と、現在位置102から撮像位置99までのY軸方向の距離Ly2とのそれぞれを二乗した値を加算して平方根を算出する。これにより、位置推定部82は、現在位置102から撮像位置99までの距離Lt(=√((Lx2)+(Ly2)))を算出する。 The position estimation unit 82 detects the XY coordinates of the imaging position 99 based on the installation position information D2 input from the servo controller 52. As shown in FIG. 3, the position estimation unit 82 has, for example, a distance Lx2 in the X-axis direction from the current position 102 to the imaging position 99 and a distance Ly2 in the Y-axis direction from the current position 102 to the imaging position 99, respectively. The square root is calculated by adding the squared values of. As a result, the position estimation unit 82 calculates the distance Lt (= √ ((Lx2) 2 + (Ly2) 2 )) from the current position 102 to the imaging position 99.

同様に、位置推定部82は、例えば、上記した速度Vx,Vyのそれぞれを二乗した値を加算して平方根を算出する。これにより、位置推定部82は、現在位置102における撮像位置99に向かう速度Vt(=√((Vx)+(Vy)))を算出する。そして、位置推定部82は、距離Ltを速度Vtで除算することで、現在位置102から撮像位置99まで移動するのに必要となる時間を推定できる。これにより、実装ヘッド33が撮像位置99に到達する時間、即ち、オンザフライ撮像するタイミングを決定することができる。なお、上記したように、位置推定部82による推定処理は、変更データCDのリコンフィグによって処理内容を変更可能である。 Similarly, the position estimation unit 82 calculates the square root by adding, for example, the squared values of the above-mentioned velocities Vx and Vy. As a result, the position estimation unit 82 calculates the velocity Vt (= √ ((Vx) 2 + (Vy) 2 )) toward the imaging position 99 at the current position 102. Then, the position estimation unit 82 can estimate the time required to move from the current position 102 to the imaging position 99 by dividing the distance Lt by the velocity Vt. Thereby, the time when the mounting head 33 reaches the imaging position 99, that is, the timing of on-the-fly imaging can be determined. As described above, the estimation process by the position estimation unit 82 can be changed by reconfiguring the change data CD.

位置推定部82は、実装ヘッド33の撮像位置99を通過するタイミング、即ち、設置位置情報D2の撮像位置99と、推定した推定移動位置とが一致するタイミングを示した設定情報D1を設定情報出力部88から画像処理ボード53に出力する。画像処理ボード53は、入力した設定情報D1に基づいて、撮像開始情報TRをパーツカメラ19に出力する。これにより、実装ヘッド33が撮像位置99を通過するタイミングでオンザフライ撮像を行うことができる。 The position estimation unit 82 outputs setting information D1 indicating the timing when the mounting head 33 passes the image pickup position 99, that is, the timing when the image pickup position 99 of the installation position information D2 and the estimated estimated movement position match. Output from unit 88 to the image processing board 53. The image processing board 53 outputs the image pickup start information TR to the parts camera 19 based on the input setting information D1. As a result, on-the-fly imaging can be performed at the timing when the mounting head 33 passes the imaging position 99.

(3.蓄積部83について)
次に、蓄積部83について説明する。蓄積部83は、エンコーダ情報入力部85から入力したエンコーダ情報ED1を所定のデータ量だけ蓄積するためのメモリ等を備えている。あるいは、蓄積部83は、中間ボード45に接続されるハードディスクなどの外部記憶装置を備えてもよい。蓄積部83は、例えば、メイン制御部41からの要求に応じて、蓄積したエンコーダ情報ED1を蓄積データD3として外部インタフェース87から出力する。メイン制御部41は、リニアエンコーダ72から出力されるエンコーダ情報ED1をすべて取得できる。従って、エンコーダ情報ED1の表示、エンコーダ情報ED1に基づく不具合の解析、あるいは解析結果による設定(設置位置情報D2など)の最適化などを実施できる。
(3. About storage unit 83)
Next, the storage unit 83 will be described. The storage unit 83 includes a memory or the like for storing a predetermined amount of data of the encoder information ED1 input from the encoder information input unit 85. Alternatively, the storage unit 83 may include an external storage device such as a hard disk connected to the intermediate board 45. The storage unit 83 outputs the stored encoder information ED1 as stored data D3 from the external interface 87 in response to a request from the main control unit 41, for example. The main control unit 41 can acquire all the encoder information ED1 output from the linear encoder 72. Therefore, it is possible to display the encoder information ED1, analyze the defect based on the encoder information ED1, or optimize the setting (installation position information D2, etc.) based on the analysis result.

なお、蓄積部83は、エンコーダ情報ED1以外の情報(ログなど)を、蓄積及び出力してもよい。例えば、蓄積部83は、設定情報D1(撮像タイミング)を出力した履歴情報や、プロトコル変換部81など(FPGA)の処理内容をトレースできるログを蓄積してもよい。また、中間ボード45は、エンコーダ情報ED1を一時的に蓄積せずに、メイン制御部41へエンコーダ情報ED1を順次転送してもよい。これにより、メイン制御部41は、中間ボード45とヘッド駆動機構17との通信周期(RS−485のシリアル通信の周期など)でエンコーダ情報ED1を迅速に取得することができる。 The storage unit 83 may store and output information (logs and the like) other than the encoder information ED1. For example, the storage unit 83 may store the history information that outputs the setting information D1 (imaging timing) and the log that can trace the processing contents of the protocol conversion unit 81 and the like (FPGA). Further, the intermediate board 45 may sequentially transfer the encoder information ED1 to the main control unit 41 without temporarily accumulating the encoder information ED1. As a result, the main control unit 41 can quickly acquire the encoder information ED1 in the communication cycle between the intermediate board 45 and the head drive mechanism 17 (such as the serial communication cycle of RS-485).

因みに、部品装着機10は、作業用ロボットの一例である。パーツカメラ19は、撮像装置の一例である。実装ヘッド33及びリニアモータ71は、可動部の一例である。アンプ43及びメイン制御部41は、制御部の一例である。中間ボード45は、伝送装置の一例である。画像処理ボード53は、画像処理部の一例である。リニアエンコーダ72は、エンコーダの一例である。 Incidentally, the component mounting machine 10 is an example of a working robot. The parts camera 19 is an example of an imaging device. The mounting head 33 and the linear motor 71 are examples of movable parts. The amplifier 43 and the main control unit 41 are examples of control units. The intermediate board 45 is an example of a transmission device. The image processing board 53 is an example of an image processing unit. The linear encoder 72 is an example of an encoder.

(4.効果)
以上、詳細に説明した実施形態によれば以下の効果を奏する。
(効果1)中間ボード45(伝送装置)は、実装ヘッド33やリニアモータ71(可動部)の移動に応じたエンコーダ情報ED1をリニアエンコーダ72(エンコーダ)から入力し、エンコーダ情報ED1に基づく制御を実行するアンプ43及びメイン制御部41(制御部)へエンコーダ情報ED2を出力する。中間ボード45は、リニアエンコーダ72と接続され、リニアエンコーダ72からエンコーダ情報ED1を入力するエンコーダ情報入力部85と、エンコーダ情報入力部85が入力したエンコーダ情報ED1を、アンプ43等で処理可能なデータ形式のデータに変換する変換処理を実行するプロトコル変換部81と、アンプ43と接続され、プロトコル変換部81により変換された変換後のエンコーダ情報ED2をアンプ43へ出力するエンコーダ情報出力部86と、外部インタフェース87と、を備える。プロトコル変換部81は、外部インタフェース87から入力した変更データCDに基づいて、変換処理の内容を変更する。
(4. Effect)
According to the embodiment described in detail above, the following effects are obtained.
(Effect 1) The intermediate board 45 (transmission device) inputs encoder information ED1 according to the movement of the mounting head 33 and the linear motor 71 (moving part) from the linear encoder 72 (encoder), and controls based on the encoder information ED1. The encoder information ED2 is output to the executing amplifier 43 and the main control unit 41 (control unit). The intermediate board 45 is connected to the linear encoder 72, and the encoder information input unit 85 for inputting the encoder information ED1 from the linear encoder 72 and the encoder information ED1 input by the encoder information input unit 85 can be processed by the amplifier 43 or the like. A protocol conversion unit 81 that executes a conversion process for converting to format data, an encoder information output unit 86 that is connected to the amplifier 43 and outputs the converted encoder information ED2 converted by the protocol conversion unit 81 to the amplifier 43. It includes an external interface 87. The protocol conversion unit 81 changes the content of the conversion process based on the change data CD input from the external interface 87.

これによれば、プロトコル変換部81は、リニアエンコーダ72から入力したエンコーダ情報ED1を、アンプ43で処理可能なデータ形式のデータに変換し、変換したエンコーダ情報ED2をアンプ43へ出力する。これにより、仕様の異なるアンプ43とリニアエンコーダ72とを接続することができる。また、中間ボード45は、変更データCDを入力可能な外部インタフェース87を備える。そして、プロトコル変換部81は、外部インタフェース87から入力した変更データCDに基づいて、変換処理の内容を変更する。これにより、仕様の変更や開発の進展などにより、リニアエンコーダ72やアンプ43の種類を変更しエンコーダ情報ED1を伝送する通信プロトコルを変更したとしても、エンコーダ情報ED1を中継する中間ボード45(プロトコル変換部81)の変換処理を変更することで対応できる。即ち、外部インタフェース87から入力した変更データCDによって変換処理の内容を変更することで、例えば、リニアエンコーダ72の変更に応じてアンプ43を変更する必要がなくなる。 According to this, the protocol conversion unit 81 converts the encoder information ED1 input from the linear encoder 72 into data in a data format that can be processed by the amplifier 43, and outputs the converted encoder information ED2 to the amplifier 43. As a result, the amplifier 43 having different specifications and the linear encoder 72 can be connected. Further, the intermediate board 45 includes an external interface 87 capable of inputting a change data CD. Then, the protocol conversion unit 81 changes the content of the conversion process based on the change data CD input from the external interface 87. As a result, even if the types of the linear encoder 72 and the amplifier 43 are changed and the communication protocol for transmitting the encoder information ED1 is changed due to changes in specifications or development progress, the intermediate board 45 (protocol conversion) that relays the encoder information ED1 This can be dealt with by changing the conversion process of Part 81). That is, by changing the content of the conversion process by the change data CD input from the external interface 87, for example, it is not necessary to change the amplifier 43 in response to the change of the linear encoder 72.

(効果2)また、中間ボード45は、リニアエンコーダ72から過去に入力したエンコーダ情報ED1と、リニアエンコーダ72から新たに入力したエンコーダ情報ED1とに基づいて、実装ヘッド33が移動する先である推定移動位置を推定する推定処理を実行する位置推定部82を、さらに備える。位置推定部82は、変更データCDに基づいて、推定処理の内容を変更する。 (Effect 2) Further, it is estimated that the intermediate board 45 is the destination to which the mounting head 33 moves based on the encoder information ED1 previously input from the linear encoder 72 and the encoder information ED1 newly input from the linear encoder 72. A position estimation unit 82 that executes an estimation process for estimating the moving position is further provided. The position estimation unit 82 changes the content of the estimation process based on the change data CD.

これによれば、位置推定部82は、過去のエンコーダ情報ED1と新たなエンコーダ情報ED1とに基づいて、実装ヘッド33の推定移動位置を推定する。これにより、アンプ43や、その上位のメイン制御部41の処理を必要とせず、中間ボード45がエンコーダ情報ED1を取得した段階で推定移動位置を推定できる。また、エンコーダ情報ED1を伝送する周期(例えば、RS―485規格のシリアル通信の周期)に比べて短い時間で、即ち、次のエンコーダ情報ED1を取得する前に、実装ヘッド33の移動先を推定できる。その結果、例えば、移動中の実装ヘッド33をより適切なタイミングでオンザフライ撮像できる。さらに、位置推定部82は、推定処理の内容を変更データCDによって変更できる。このため、推定処理の内容を変更したい場合、変更データCDを用いて中間ボード45に対して処理内容の変更を実施すればよく、他の装置(メイン制御部41やアンプ43等)に対する処理内容の変更が必要なくなる。また、位置推定部82を、例えば、処理を実行しない設定とすれば、位置推定部82を必要としない(例えば、プロトコル変換部81だけが必要な)部品装着機10に対して、中間ボード45の処理内容を最適化できる。 According to this, the position estimation unit 82 estimates the estimated movement position of the mounting head 33 based on the past encoder information ED1 and the new encoder information ED1. As a result, the estimated movement position can be estimated at the stage when the intermediate board 45 acquires the encoder information ED1 without the need for processing of the amplifier 43 and the main control unit 41 above the amplifier 43. Further, the movement destination of the mounting head 33 is estimated in a shorter time than the cycle for transmitting the encoder information ED1 (for example, the cycle for serial communication of the RS-485 standard), that is, before the next encoder information ED1 is acquired. it can. As a result, for example, the moving mounting head 33 can be imaged on the fly at a more appropriate timing. Further, the position estimation unit 82 can change the content of the estimation process by the change data CD. Therefore, when it is desired to change the content of the estimation processing, the processing content may be changed for the intermediate board 45 using the change data CD, and the processing content for other devices (main control unit 41, amplifier 43, etc.) may be changed. No need to change. Further, if the position estimation unit 82 is set not to execute processing, for example, the intermediate board 45 is used for the component mounting machine 10 that does not require the position estimation unit 82 (for example, only the protocol conversion unit 81 is required). The processing content of can be optimized.

(効果3)また、中間ボード45は、位置推定部82により推定した推定移動位置に応じた設定情報D1を出力する設定情報出力部88を、さらに備える。 (Effect 3) Further, the intermediate board 45 further includes a setting information output unit 88 that outputs setting information D1 according to the estimated movement position estimated by the position estimation unit 82.

これによれば、設定情報出力部88に接続された画像処理ボード53は、中間ボード45から入力した設定情報D1に基づいて、実装ヘッド33(可動部)の移動に応じた処理を実行できる。ここでいう「移動に応じた処理」とは、例えば、移動中の実装ヘッド33を撮像する処理や、移動にともなう実装ヘッド33と他の装置との干渉を抑制する処理などである。 According to this, the image processing board 53 connected to the setting information output unit 88 can execute processing according to the movement of the mounting head 33 (movable unit) based on the setting information D1 input from the intermediate board 45. The "processing according to movement" referred to here is, for example, a process of imaging a moving mounting head 33, a process of suppressing interference between the mounting head 33 and other devices due to movement, and the like.

(効果4)設定情報出力部88は、画像処理ボード53(画像処理部)と接続されている。画像処理ボード53は、実装ヘッド33を撮像するパーツカメラ19(撮像装置)に対して撮像を指示する撮像開始情報TRを出力するものであり、設定情報出力部88から入力した設定情報D1に基づいて、撮像開始情報TRをパーツカメラ19に出力する。 (Effect 4) The setting information output unit 88 is connected to the image processing board 53 (image processing unit). The image processing board 53 outputs the image pickup start information TR instructing the parts camera 19 (imaging device) to image the mounting head 33, and is based on the setting information D1 input from the setting information output unit 88. Then, the image pickup start information TR is output to the parts camera 19.

これによれば、画像処理ボード53(画像処理部)は、位置推定部82によって推定された推定移動位置(設定情報D1)に応じて、撮像開始情報TRをパーツカメラ19に出力できる。パーツカメラ19は、実装ヘッド33の移動に応じて適切なタイミングで実装ヘッド33を撮像できる。 According to this, the image processing board 53 (image processing unit) can output the image pickup start information TR to the parts camera 19 according to the estimated movement position (setting information D1) estimated by the position estimation unit 82. The parts camera 19 can take an image of the mounting head 33 at an appropriate timing according to the movement of the mounting head 33.

(効果5)位置推定部82は、パーツカメラ19(撮像装置)を設置した位置を示す設置位置情報D2を外部インタフェース87から入力し、推定移動位置と設置位置情報D2が示す位置(撮像位置99)とが一致するタイミングを示した設定情報D1を画像処理ボード53に出力する。 (Effect 5) The position estimation unit 82 inputs the installation position information D2 indicating the position where the parts camera 19 (imaging device) is installed from the external interface 87, and the estimated movement position and the position indicated by the installation position information D2 (imaging position 99). ) And the setting information D1 indicating the timing of matching is output to the image processing board 53.

これによれば、位置推定部82は、パーツカメラ19の設置位置情報D2の位置(撮像位置99)と、実装ヘッド33の推定移動位置とが一致するタイミングを示した設定情報D1を画像処理ボード53に出力する。画像処理ボード53は、入力した設定情報D1に基づいて、撮像開始情報TRをパーツカメラ19に出力する。これにより、パーツカメラ19の撮像位置99と実装ヘッド33の位置とが一致するタイミングで撮像を行うことができる。また、外部インタフェース87に接続されたメイン制御部41は、設置位置情報D2により中間ボード45に対して撮像のタイミング等を設定できる。 According to this, the position estimation unit 82 uses the image processing board for setting information D1 indicating the timing at which the position (imaging position 99) of the installation position information D2 of the parts camera 19 and the estimated movement position of the mounting head 33 match. Output to 53. The image processing board 53 outputs the image pickup start information TR to the parts camera 19 based on the input setting information D1. As a result, imaging can be performed at a timing when the imaging position 99 of the parts camera 19 and the position of the mounting head 33 coincide with each other. Further, the main control unit 41 connected to the external interface 87 can set the imaging timing and the like for the intermediate board 45 by the installation position information D2.

(効果6)また、中間ボード45は、エンコーダ情報入力部85から入力したエンコーダ情報ED1を所定のデータ量だけ蓄積し、蓄積したエンコーダ情報ED1を外部インタフェース87から出力する蓄積部83を、さらに備える。 (Effect 6) Further, the intermediate board 45 further includes a storage unit 83 that stores the encoder information ED1 input from the encoder information input unit 85 by a predetermined amount of data and outputs the stored encoder information ED1 from the external interface 87. ..

これによれば、蓄積部83は、所定のデータ量だけエンコーダ情報ED1を蓄積する。この蓄積するデータ量は、蓄積部83の記憶容量やLANケーブル65の通信速度等に応じて適切な値を設定できる。蓄積部83は、蓄積したエンコーダ情報ED1を外部インタフェース87から出力する。このため、中間ボード45は、エンコーダ情報出力部86とは別に、外部インタフェース87からもエンコーダ情報ED1を出力する。これにより、外部インタフェース87に接続されたメイン制御部41は、リニアエンコーダ72から出力されるエンコーダ情報ED1をすべて取得し、不具合の解析などを実施できる。 According to this, the storage unit 83 stores the encoder information ED1 by a predetermined amount of data. An appropriate value can be set for the amount of data to be stored according to the storage capacity of the storage unit 83, the communication speed of the LAN cable 65, and the like. The storage unit 83 outputs the stored encoder information ED1 from the external interface 87. Therefore, the intermediate board 45 outputs the encoder information ED1 from the external interface 87 separately from the encoder information output unit 86. As a result, the main control unit 41 connected to the external interface 87 can acquire all the encoder information ED1 output from the linear encoder 72 and analyze the defect.

(5.変形態様)
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、上記実施形態において、メイン基板51や画像処理ボード53は、ボード(基板)に限らず、例えば、CPUでプログラムを実行することで実現可能な処理モジュール(ソフトウェア)でもよい。
また、上記実施形態では、本願のエンコーダとしてリニアエンコーダ72を採用したが、他のエンコーダ、例えば、ロータリーエンコーダを採用することもできる。また、この場合、リニアモータ71の代わりにサーボモータを用いてもよい。
また、上記実施形態では、位置推定部82によって推定した推定移動位置を、画像処理ボード53による撮像の開始指示(トリガ)として用いたが、他の用途に用いてもよい。例えば、複数の実装ヘッド33が協調して作業する場合に、推定移動位置に基づいて複数の実装ヘッド33の移動先を推定し、複数の実装ヘッド33の干渉を抑制してもよい。
また、上記実施形態では、本願における撮像装置としてパーツカメラ19を採用したが、他の用途のカメラ、例えば、回路基板94に付されたマークを撮像するマークカメラを採用してもよい。
(5. Deformation mode)
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above embodiment, the main board 51 and the image processing board 53 are not limited to the board (board), and may be, for example, a processing module (software) that can be realized by executing a program on the CPU.
Further, in the above embodiment, the linear encoder 72 is adopted as the encoder of the present application, but another encoder, for example, a rotary encoder can also be adopted. Further, in this case, a servomotor may be used instead of the linear motor 71.
Further, in the above embodiment, the estimated movement position estimated by the position estimation unit 82 is used as a start instruction (trigger) for imaging by the image processing board 53, but it may be used for other purposes. For example, when a plurality of mounting heads 33 work in cooperation with each other, the moving destinations of the plurality of mounting heads 33 may be estimated based on the estimated moving positions to suppress the interference of the plurality of mounting heads 33.
Further, in the above embodiment, the parts camera 19 is adopted as the image pickup apparatus in the present application, but a camera for other purposes, for example, a mark camera for capturing a mark attached to the circuit board 94 may be adopted.

また、上記実施形態では、本願における伝送装置を備える作業用ロボットとして、電子部品92を回路基板94に装着する部品装着機10を採用したが、これに限らない。例えば、作業用ロボットとしては、アームの先端にエンドエフェクタを備えたロボットでもよく、回路基板94に半田を印刷するスクリーン印刷装置でもよい。 Further, in the above embodiment, the component mounting machine 10 for mounting the electronic component 92 on the circuit board 94 is adopted as the working robot provided with the transmission device in the present application, but the present invention is not limited to this. For example, the working robot may be a robot having an end effector at the tip of the arm, or a screen printing device that prints solder on the circuit board 94.

10 部品装着機(作業用ロボット)、19 パーツカメラ(撮像装置)、33 実装ヘッド(可動部)、41 メイン制御部(制御部)、43 アンプ(制御部)、45 中間ボード(伝送装置)、53 画像処理ボード(画像処理部)、71 リニアモータ(可動部)、72 リニアエンコーダ(エンコーダ)、81 プロトコル変換部、82 位置推定部、83 蓄積部、85 エンコーダ情報入力部、86 エンコーダ情報出力部、87 外部インタフェース、88 設定情報出力部、CD 変更データ、D1 設定情報、D2 設置位置情報、ED1,ED2 エンコーダ情報、TR 撮像開始情報。 10 Parts mounting machine (working robot), 19 parts camera (imaging device), 33 mounting head (moving part), 41 main control unit (control unit), 43 amplifier (control unit), 45 intermediate board (transmission device), 53 Image processing board (image processing unit), 71 Linear motor (moving unit), 72 Linear encoder (encoder), 81 Protocol conversion unit, 82 Position estimation unit, 83 Storage unit, 85 Encoder information input unit, 86 Encoder information output unit , 87 External interface, 88 Setting information output unit, CD change data, D1 setting information, D2 installation position information, ED1, ED2 encoder information, TR imaging start information.

Claims (6)

可動部の移動に応じたエンコーダ情報をエンコーダから入力し、前記エンコーダ情報に基づく制御を実行する制御部へ前記エンコーダ情報を出力する伝送装置であって、
前記エンコーダと接続され、前記エンコーダから前記エンコーダ情報を入力するエンコーダ情報入力部と、
前記エンコーダ情報入力部が入力した前記エンコーダ情報を、前記制御部で処理可能なデータ形式のデータに変換する変換処理を実行するプロトコル変換部と、
前記制御部と接続され、前記プロトコル変換部により変換された変換後のエンコーダ情報を前記制御部へ出力するエンコーダ情報出力部と、
外部インタフェースと、を備え、
前記プロトコル変換部は、前記外部インタフェースから入力した変更データに基づいて、前記変換処理の内容を変更し、
前記エンコーダから過去に入力した前記エンコーダ情報と、前記エンコーダから新たに入力した前記エンコーダ情報とに基づいて、前記可動部が移動する先である推定移動位置を推定する推定処理を実行する位置推定部を、さらに備え、
前記位置推定部は、前記変更データに基づいて、前記推定処理の内容を変更する、ことを特徴とする伝送装置。
A transmission device that inputs encoder information according to the movement of a movable unit from the encoder and outputs the encoder information to a control unit that executes control based on the encoder information.
An encoder information input unit that is connected to the encoder and inputs the encoder information from the encoder.
A protocol conversion unit that executes a conversion process for converting the encoder information input by the encoder information input unit into data in a data format that can be processed by the control unit.
An encoder information output unit that is connected to the control unit and outputs the converted encoder information converted by the protocol conversion unit to the control unit.
With an external interface,
The protocol conversion unit changes the content of the conversion process based on the change data input from the external interface .
A position estimation unit that executes an estimation process for estimating an estimated movement position to which the movable unit moves, based on the encoder information previously input from the encoder and the encoder information newly input from the encoder. To prepare for
The position estimation unit is a transmission device characterized in that the content of the estimation process is changed based on the change data.
前記位置推定部により推定した前記推定移動位置に応じた設定情報を出力する設定情報出力部を、さらに備えることを特徴とする請求項1に記載の伝送装置。The transmission device according to claim 1, further comprising a setting information output unit that outputs setting information according to the estimated movement position estimated by the position estimation unit. 前記設定情報出力部は、画像処理部と接続されており、 The setting information output unit is connected to the image processing unit, and is connected to the image processing unit.
前記画像処理部は、前記可動部を撮像する撮像装置に対して撮像を指示する撮像開始情報を出力するものであり、前記設定情報出力部から入力した前記設定情報に基づいて、前記撮像開始情報を前記撮像装置に出力する、ことを特徴とする請求項2に記載の伝送装置。 The image processing unit outputs imaging start information instructing an imaging device that images the movable portion to perform imaging, and based on the setting information input from the setting information output unit, the imaging start information. The transmission device according to claim 2, wherein the image is output to the image pickup device.
前記位置推定部は、前記撮像装置を設置した位置を示す設置位置情報を前記外部インタフェースから入力し、前記推定移動位置と前記設置位置情報が示す位置とが一致するタイミングを示した前記設定情報を前記画像処理部に出力する、ことを特徴とする請求項3に記載の伝送装置。 The position estimation unit inputs installation position information indicating the position where the image pickup device is installed from the external interface, and inputs the setting information indicating the timing at which the estimated movement position and the position indicated by the installation position information match. The transmission device according to claim 3, wherein the transmission device outputs to the image processing unit. 前記エンコーダ情報入力部から入力した前記エンコーダ情報を所定のデータ量だけ蓄積し、蓄積した前記エンコーダ情報を前記外部インタフェースから出力する蓄積部を、さらに備えることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の伝送装置。 Claims 1 to 4 include a storage unit that stores the encoder information input from the encoder information input unit by a predetermined amount of data and outputs the accumulated encoder information from the external interface. The transmission device according to any one of the above items. 請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の伝送装置を備えることを特徴とする作業用ロボット。A working robot comprising the transmission device according to any one of claims 1 to 5.
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